USB金属壳打±8kV关机，共模电流只在壳壁66µm里走

原案例记录的是金属外壳设备打 ±8 kV 后关机、蓝牙断开。这次复测换了角度：在壳内壁贴了一圈 0.1 mm 铜箔，现象反而变差。原因不是铜箔不好，是 1 MHz 时电流只在铜箔表面 66 µm 里走。

直接答案

铜在 1 MHz 的趋肤深度是 66 µm，0.1 mm 铜箔的有效截面只有标称的 66%，加上铜箔与壳之间用双面胶粘，搭接阻抗反而比原来高。改法是铜箔换 0.05 mm 导电胶带、每 30 mm 一个螺钉压接，壳与主板地之间只留一处 1 nF/2 kV 连接。

五个点位，一条共模路径

趋肤深度决定铜箔的有效厚度

导体里的电流频率越高越往表面挤，1 MHz 时铜的趋肤深度是 66 µm，10 MHz 时 21 µm。0.1 mm 厚的铜箔，标称截面是 0.1 mm 乘宽度，实际导电的只有表面 66 µm，等效电阻是直流值的 1.5 倍。更要紧的是搭接：铜箔用双面胶贴在壳内壁，胶层厚 0.05 mm，介电常数 4，在 1 MHz 时的容抗是 0.3 Ω，看起来不大，但与壳之间形成的不是一个电阻，而是一个电容，放电电流的上升沿 1 ns 对应的频率成分在 300 MHz 以上，容抗涨到 10 Ω。于是铜箔不但没降阻抗，还在壳内壁造了一个二次辐射面。实测关机概率从 4/10 升到 6/10，就是这个原因。换成导电胶带，胶层是银颗粒填充的丙烯酸，直流到 1 GHz 都是电阻性的，30 mm 一个螺钉再加机械压接，搭接阻抗从 0.4 Ω 降到 0.05 Ω，关机概率回到 0。

壳只接一点，差分对下方挖空

壳与机壳之间只留一处连接，位置选在远离 USB 座的一侧，让共模电流绕开差分对；另一颗螺柱换绝缘垫圈。壳与主板地之间用一颗 1 nF/2 kV 电容连接，位置在壳的连接点正下方，两边各一段 2 mm 的短走线，这段走线的电感要算进去，超过 2 nH 就白接。USB 差分对下方的地平面在座后 5 mm 范围内挖空，让电流没有平面可借，只能走壳。VBUS 与 D+/D- 的器件前移到座后 2 mm，走线从 8 mm 缩到 2 mm，电感从 6 nH 降到 1.5 nH。天线馈点周围 5 mm 不铺铜，也不走任何地线，蓝牙的 RSSI 对这段距离很敏感。

±8 kV 打壳，看关机与 RSSI

接触放电 ±8 kV 打壳四边、USB 口外沿、螺柱，每点正负各十次，设备连着蓝牙耳机放音乐。判据三条：不关机、蓝牙不断连、RSSI 波动不超过 3 dB。空气放电 ±15 kV 打壳缝与 USB 口之间的间隙。复测要把铜箔方案与导电胶带方案各做一轮，同一台机器上对比，才能说明搭接方式的影响；同时量壳与主板地之间的阻抗，用 1 MHz 的 LCR 表，超过 0.1 Ω 就要重新压接。原案例只记录了关机与断连两个现象，这一轮补上 RSSI，才看得出电流是从壳的哪一段流过去的。

常见问题

铜箔不是越厚越好吗？

1 MHz 以上不是。66 µm 的趋肤深度意味着超过这层厚度的铜不参与导电，厚铜箔只增加重量与装配难度。要降阻抗靠搭接，不靠厚度。

壳上为什么要留一颗电容到板地？

壳与板地全断开，共模电流没有泄放路径，会从缝隙找路走；直接短接，又形成环路。一颗 1 nF/2 kV 电容对 1 MHz 以上是通路，对直流是开路，两头都照顾到。

资料来源

• IEC 61000-4-2:2025 官方页面

• ASIM USB 金属壳 ESD 整改既有案例页

• ASIM ESD5D150TA Rev2.4 规格书

• ASIM ESD 产品分类页

• ASIM 资料下载中心

资料核对日期：2026-11-02。屏蔽件的效果取决于搭接，不取决于厚度。